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Antenas increiblemente Pequeñas

16 febrero, 2010

metamaterial_antenna por Electrónica Pascual.

La ingeniería de metamateriales hace posible, lo que hasta ahora era ciencia ficción.

Ingenieros del el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han diseñado y probado antenas experimentales que son altamente eficientes y sin embargo, una fracción de la tamaño de los sistemas de antena estándar con propiedades comparables.

Los ingenieros del NIST están trabajando con científicos de la Universidad de Arizona (Tucson) y Boeing Research & Technology (Seattle, Washington) para diseñar antenas que incorporan metamateriales.

Estos metamateriales manipulados a nivel microscópico tienen propiedades inusuales.

metamaterial_antenna por Electrónica Pascual.

Esta antena Z probada por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología es más pequeña que una antena estándar con propiedades comparables. Su alta eficacia se deriva del elemento de la «Z» dentro de la pbase que actúa como un metamaterial, impulsando enormemente la señal enviada por el aire. La base es de 30 milímetros de lado.

Crédito: C. Holloway / NIST
Ver imagen de alta resolución

Las nuevas antenas irradian tanto como 95 por ciento de una señal de radio de entrada y, sin embargo desafían los parámetros de diseño normal.

Las antenas estándar deben ser por lo menos la mitad del tamaño de la longitud de onda de la señal para operar eficientemente, por ejemplo para 300MHz la antena tendría que tener medio metro.

Las antenas experimentales son tan pequeñas como un quinto de la longitud de onda y podría reducirse aún más.

En su más reciente prototipo de dispositivo,  el equipo de investigación utilizó una antena de alambre de metal impreso en una pequeña placa de cobre que mide menos de 65 milímetros de lado.

La antena está conectada a una fuente de señal. Ver foto

«El propósito de una antena es poner  la energía en el espacio libre«, explica el ingeniero NIST Christopher Holloway, «Pero el problema con las antenas que son muy pequeñas en comparación con la longitud de onda es que la mayoría de la señal sólo se refleja de vuelta a la fuente.

Lo que común mente se conoce como ondas estacionarias ROE

El metamaterial hace que la antena se comporte como si fuera mucho mayor de lo que realmente es.

Aún más interesante, dice Holloway, «estos metamateriales son mucho más  útiles en agilidad de frecuencia».

Es posible ajustar la antena a cualquier frecuencia que queramos sobre la marcha, en un grado que no es posible en diseños convencionales.

Las antenas  fueron diseñados en la Universidad de Arizona y fabricado y parcialmente medido en Boeing Research & Technology.

Las mediciones de eficiencia de energía se llevaron a cabo en los laboratorios de NIST en Boulder, Colorado.

La investigación en curso está patrocinado por la Defense Advanced Research Projects Agency DARPA.

Información y traducción libre del articulo del NIST Tech Beat

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Manipulación de objetos con chorros de aire

1 enero, 2010

Estudiantes de la Universidad de Illinois han desarrollado un sistema automático para poder manipular objetos mediante chorros de aire  (Gimbaled Air Jet) haciéndolos flotar en un espacio tridimensional controlado.

El vídeo fue presentado en IROS 2009 International Conference on Intelligent Robots and Systems ( link )

El sistema de control utiliza una tobera controlada por servomotores por lo menos con dos grados de libertad, también se controla la presión y el caudal de aire que realiza el impulso y la sustentación.

Otro detalle que podemos observar en el vídeo es que la pelota dispone de unas marcas para poder establecer su posición en el espacio de tres dimensiones seguramente mediante un sistema de cámaras de vídeo cuya señal es procesada.

Los resultados son impresionantes, disfrutad con el vídeo.

Via  Soy gik | Hack a Day

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Exoesqueleto para aplicaciones medicas.

20 marzo, 2009

Un ejemplo de un exoesqueleto Israeli denominado ReWalk de la empresa ARGO Medical Technologies para aplicaciones medicas [ Link ] en este caso para una persona con discapacidad en las extremidades inferiores.

El diseñador principal de ReWalkes un ingeniero llamado Goffer que antes del diseño sufrió un accidente quedando cuadraplégico y que no puede favorecerse de su propio diseño ya que solo puede mover las manos.

El exoesqueleto esta formado por un conjunto de motores y un sistema procesador central que de acuerdo con la información suministrada por una serie de sensores que detectan los movimientos de la parte superior del cuerpo para coordinar los de los miembros inferiores.

Enlaces de interés:

ARGO Medical Technologies [ Link ]

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Exoesqueleto una realidad tecnológica

10 marzo, 2009

Lo que hace algún tiempo parecía de ciencia ficción es ahora ya una realidad.

Un exoesqueleto que permite a los soldados transportar unos 90 kilos de peso, trasmitiendo el peso al suelo mediante unas piernas de titanio.

Esta fabricado por la empresa Lockheed Martin

Un micropropcesador sincroniza los movimientos con los del soldado.

Para el movimiento de las piernas de titanio se utilizan unos sistemas hidráulicos y su configuración es modular para adaptarse a las distintas necesidades operativas que pueden ser variadas en el campo de operaciones.

El modelo actual UHLC que esta en estado de pruebas tiene una batería de una duración de una hora,  y  puede funcionar durante 72 horas con un generador silencioso que utiliza combustible de aviación JP8

Como podemos ver en el vídeo, es muy fácil de poner y se puede transportar completamente plegado en una mochila.

Lockheed Martin también esta trabajando en exoesqueletos para ambientes industriales, como el manejo de cargas pesadas y en aplicaciones medicas, habilitación de pacientes que han sufrido patologías que reducen su movilidad o personas ancianas.

Características de funcionamiento:

Rango : Una hora de marcha a 4,8 kilómetros / hora con el pak de baterías de  1,8 kilos

Carga útil: Puede transportar 90 Kilos.

Velocidad máxima: 11km/h en marcha , 16 Km/h en carrera.

Características Técnicas:

Peso: 22 Kilos sin baterías, peso de las baterías 1,8 Kilos

Potencia : Baterías de polímero de litio 60V y 100A de pico con una potencia de 250W

Electrónica : reprogramable con la CPU en una caja estanca temperatura máxima de funcionamiento 50ºC

Hidráulicos: Utilización fluido estándar hidráulico de bajo flujo, alta presión.
Operaciones normales en el pico de 3000 psi con bomba operaciones hasta 5000 psi

Enlaces relacionados:

Lockheed Martin Corporation Missiles and Fire Control Business Development

Catalogo en pdf del producto [ Link ]

Correo electrónico: exo.info@lmco.com

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